矿山深井建设技术国家工程研究中心(以下简称“深井中心”),前身为2008年国家发改委批准建设的“煤矿深井建设技术国家工程实验室”,2013年通过验收并正式运行,2021年经优化整合纳入新序列管理。
井筒是进入地下进行煤炭、矿产资源开发的“首要”和“咽喉”工程。深井中心是我国建井领域唯一的国家级工程技术创新平台,肩负破解深地资源能源开发深井建设技术瓶颈,推动矿山及地下工程产业技术工程化升级的战略使命。
评估期内,围绕“三深”国家战略的“深地”开发,聚焦“国家能源资源安全”“构建新型能源体系”等战略需求,承担“十四五”重点研发计划、科技重大专项、科技创新2030重大项目等多项国家级重研发任务,攻克深井地质探测、地层改性、工程结构、装备研制和安全保障等“卡脖子”技术,提升重大科技成果工程化和产业化应用能力,成果已在煤矿、战略性资源矿山等领域实现技术工程化应用,保障国家能源资源稳定供给;同步支撑国家大水网、清洁能源、交通强国和国防安全等国家战略实施与重点工程建设。
面向“十五五”及中长期,深地极端复杂地质环境下深井安全高效建设挑战巨大。深井中心将持续强化自身建设,培育发展新质生产力,提升技术成果向现实生产力转化能力,加快实现“钻爆凿井”向“智能建井”转型,为支撑国家能源资源安全战略和重点工程实施作出更大贡献。
(一)中心名称
矿山深井建设技术国家工程研究中心。
(二)技术方向
针对我国中西部大型煤炭基地、2000m级深部金属及战略性矿产开发区域、西南复杂地质稀有矿产核心产地等资源能源开发,面临极端复杂地质环境下深井建设难题,设置5个主要技术方向(图1):
图1 主要技术方向
一是地层探查与工程风险控制,建立深井地质钻探与多物理场解析体系,为工程科学设计与决策提供支撑;
二是复杂地层改性技术与装备,研发不良地层注浆与冻结改性关键技术及装备,构建建井地质灾害防治成套技术;
三是围岩控制与工程结构,研究深井井壁设计与围岩支护技术,实现工程结构全生命周期安全管理;
四是工程施工技术与装备,研发竖井掘进机、反井钻机、竖井钻机等成套施工装备,推动国产化装备创新应用;
五是工程安全保障,研发深井建设与运维智能监控及应急救援关键技术,建立全生命周期安全保障技术体系。
(三)组织机构
深井中心由我国深井建设行业实力最强的科研院所、高校和施工企业共建(图2)。依托单位为北京中煤矿山工程有限公司,共建单位有中煤矿山建设集团有限责任公司、中国矿业大学、深圳大学、北京科技大学、安徽理工大学、淮北矿业(集团)有限责任公司、安标国家矿用产品安全标志中心有限公司。
经依托单位党委批准,设立工程中心党支部,建立理事会和学术委员会,实行理事会领导下的主任负责制,名誉主任为洪伯潜院士,主任为陈湘生院士;学术委员会汇聚中国电建、国家能源、中煤能源、中国中铁、中国中交、东北大学、北京交通大学等优势单位的院士专家,为精准对接国家战略需求和深井建设“卡脖子”难题提供支撑。
依托单位独立部门深井中心下设行政管理体系,负责人财物管理、制度建设和学术交流;为满足创新技术转化应用需求,设立研发、检测和转化三个体系,形成“需求提出、技术研发、产品检测、中试验证、转化应用”全链条闭环。
图2 深井中心组织机构图
(四)运行模式
深井中心为依托单位下设独立部门的非法人实体,采用“主管部门指导、依托单位牵头、独立部门运行、共建单位协同”(图3)运行模式,遵循“人员独立管理、财务独立核算、资产归属清晰、组织高效有序”的运行制度。
图 3 深井中心运行模式
依托单位牵头组织矿山深井建设关键技术攻关和成果转化,中国矿业大学等“双一流”高校强化基础理论技术支撑;中煤矿山建设集团、淮北矿业等企业负责中试基地与工程验证,为技术和重大装备转化落地及工程化应用提供保障。四体系彼此支撑、协同运转,符合工程中心“目标导向、问题导向、结果导向、需求导向”建设目的。
(五)依托单位情况
北京中煤矿山工程有限公司(原煤炭部科研院所转制企业,实行“技术+工程+产业”一体化经营模式)隶属于国务院国资委直接监管的中国煤炭科工集团有限公司,是经北京市科委确认的高新技术企业,是国内唯一从事特殊凿井技术与装备研究的专业机构。中国煤炭学会矿井建设与岩土工程专业委员会、煤炭行业煤矿专用设备标准化技术委员会井巷设备分会均挂靠于依托单位。
先后承担国家“六五”到“十四五”期间等上百项国家级科技项目,培养了洪伯潜院士、陈湘生院士以及一大批建井行业知名专家;荣获国家、省部级等奖项190余项,授权发明专利300余项,制修订100余项国家或行业标准,为推动矿山及地下工程产业技术进步做出重要贡献。
(六)人员情况
研发与试验人员362人,其中:高级职称及以上占比61%;博士占比27%,硕士占比53%;形成“院士领衔、骨干支撑、青年储备”多层次人才梯队,获杰出工程师、孙越崎能源大奖、杰出工程师青年奖、全国煤炭青年科技奖、孙越崎青年科技奖等荣誉20余人。
以陈湘生院士为核心,以国务院特殊津贴获得者刘志强、纪洪广和徐辉东等为首席科学家和技术带头人。另有外聘专家98人,涵盖高校教授、行业技术带头人等。
(七)资产情况
拥有独立办公建筑面积为1.35万平方米,其中室内实验室面积10261.86平方米,独立产权中试基地占地面积3249.98平方米;各类仪器设备464台(套),原值为16171.14万元;拥有1项国家认证检测资质。
(八)运行情况
坚持“四个”面向,聚焦深地资源能源开发的国家战略需求,实施科技创新和产业创新融合发展,以解决我国深井建设重大工程技术难题为使命,深耕矿山深井建设主战场,同步支撑水电、引水、交通和国防等多领域技术应用,构建“主战场技术攻坚-多领域协同推广-全链条成果转化”产学研用协同体系。
依托和共建单位从办公、资金、人员、试验能力和技术服务等给予了充分保障,支撑平台健康运行。近3年,承担国家、省部级重大研发任务42项,深度参与编写国家能源局、煤炭行业、金属冶金行业等多项规划文件;制修订国家/行业标准38项;获国家科技进步二等奖1项,省部级特等奖、一等奖31项;申请发明专利253项(含PCT 9项);研发经费支出4.6亿元,技术性收入9.7亿元,为我国及“一带一路”沿线国家百余项资源能源基础设施及重点工程提供技术服务,成果转化成效显著。
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